Hoe roest in de hersenen kan leiden tot de ziekte van Alzheimer

Net zoals metaal, kunnen ook onze hersenen roesten. En dat is zelfs geen beeldspraak. Biomedisch wetenschapper Eva Wachtelaer (UAntwerpen) onderzocht daarom voor haar masterproef het ijzergehalte in de hersenen van 180 proefpersonen, geïnspireerd door een recente vondst in de medische wetenschap. “Het ijzer in onze hersenen zou weleens een belangrijke rol kunnen spelen in het ontstaan van de ziekte van Alzheimer.”

Elke vier seconden krijgt iemand alzheimer en dit blijft toenemen. Bij de patiënten van deze ziekte verdwijnen stukjes van hun hersenen, waardoor ze problemen krijgen met hun geheugen, taal, emoties en nog veel meer. Hoe deze ziekte ontstaat en precies in zijn werk gaat, blijft een mysterie. Als gevolg zijn er ook nog geen behandelingen beschikbaar. Onderzoekers zijn volop bezig met het ontrafelen van de mysteries rond deze ziekte.

Chemische reactie

In ons lichaam en onze hersenen heeft ijzer een onmisbare functie, onder meer voor de zuurstoftoevoer in onze cellen en de vorming van zenuwbanen. Eva Wachtelaer: “Toch kan ijzer ook enorme schade aanrichten. Daarom is het belangrijk dat de hoeveelheid ijzer in de hersenen strikt gecontroleerd wordt. Te weinig ijzer leidt tot zuurstoftekort in de hersencellen, waardoor ze afsterven. Daarnaast kunnen de zenuwen hun taken niet meer uitvoeren, waardoor de verschillende hersencellen niet meer kunnen communiceren. Maar ook te veel ijzer in de hersenen is gevaarlijk en doet de hersenen ‘roesten’, waardoor ze uiteindelijk afsterven.”

Hoewel de chemische reactie niet helemaal overeenkomt met het roesten van metaal, zijn er veel gelijkenissen, aldus Eva Wachtelaer: “Beide reacties hebben zuurstof en water nodig en beide reacties produceren hydroxide-ionen. Net zoals bij het roesten van metaal, zullen hydroxide-ionen schade berokkenen aan de hersenen, die hierdoor verzwakken. Uiteindelijk zullen de hersenen gaten vertonen.”

Als verder onderzoek deze resultaten bevestigt, zou dit een fantastische doorbraak zijn voor alzheimerpatiënten

Zowel te veel als te weinig ijzer leidt dus tot het afsterven van delen van de hersenen. “IJzer kan dus een rol spelen in het ontstaan van Alzheimer. Net zoals het roesten van metalen, is dit een langzaam, maar rampzalig proces.”

Magnetisch

Maar hoe weet je nu hoeveel ijzer je in je hersenen hebt? “De meerderheid van de mensen heeft zijn bloed wel eens laten nakijken op ijzertekorten. Toch zal een bloedprik je niets vertellen over het ijzergehalte in je hersenen, aangezien die niet overeenkomt met de hoeveelheid ijzer in het bloed.”

Voor haar thesisonderzoek gebruikte Eva Wachtelaer daarom een MRI-scanner: “Een MRI-scanner werkt op basis van magneten en aangezien ijzer magnetische eigenschappen bezit, is dit een ideale techniek om het ijzer in de hersenen in beeld te brengen. De techniek is zelfs zo gevoelig, dat we de concentratie aan ijzer in de verschillende hersendelen kunnen onderscheiden.”

Afwijking

Voor haar thesis onderzocht Eva Wachtelaer de MRI-beelden van 180 mensen, inclusief gezonde jongvolwassenen, gezonde bejaarden en bejaarden met alzheimer. Bij het vergelijken van de ijzerwaarden tussen gezonde jongeren en ouderen, bleek dat de waarden afweken op hogere leeftijd. Deze afwijkingen zouden gelinkt kunnen worden aan de typische achteruitgang van het geheugen in gezonde ouderen.

Bij patiënten met alzheimer waren de afwijkingen in ijzerwaarden nog veel opvallender. Zowel te lage als te hoge waarden werden teruggevonden. Dit bevestigt de veronderstelling dat beide kunnen bijdragen aan de beschadiging van de hersenen.

Hebben we nu de oorzaak gevonden van alzheimer? “Op dit moment is er nog te weinig onderzoek verricht om zeker te zijn dat afwijkende ijzerwaarden de ziekte van Alzheimer veroorzaken. Verder onderzoek is nodig, maar als de rol van ijzer bevestigd kan worden, opent dit nieuwe deuren voor mogelijke behandelingen van de ziekte. Bij te lage waarden zouden we simpelweg ijzersupplementen kunnen voorschrijven en bij te hoge waarden geneesmiddelen die het ijzergehalte doen dalen. Het zou een fantastische doorbraak zijn.”

Verder onderzoek

Eva Wachtelaer deed haar masterproefonderzoek in 2019 tijdens een stage aan de McGill University in Canada, en doet nu een bijkomende studie geneeskunde aan de UAntwerpen.

Intussen staat het onderzoek niet stil, aldus Eva Wachtelaer: “Er loopt onder meer een klinische studie in Australië, waarbij dr. Scott Ayton onderzoekt of anti-ijzermedicatie het verloop van alzheimer kan vertragen. Intussen publiceerde hij een aantal artikels, die bijkomend bewijs leveren voor de rol van verstoorde ijzerwaarden in ziekte van Alzheimer. Er zijn meerdere factoren die bijdragen tot de ontwikkeling van alzheimer en ijzer zou hier deel van uitmaken. Ook zou ijzer het ziekteproces versnellen.”

Aanpassingen in het dieet hebben geen invloed op het ijzerniveau in de hersenen. “Meer en meer wetenschappers doen daarom onderzoek naar medicatie die het ijzer in de hersenen wel kan stabiliseren. Opvallend, want vorig jaar was daar nog amper onderzoek naar.”

Promotor: prof. dr. Pedro Rosa-Neto en prof. dr. Sebastiaan Engelborghs

Meer scriptie

Eva Wachtelaer haalde de shortlist van de Eosprijs. De Eosprijs is een deelprijs van de Vlaamse Scriptieprijs en bekroont sterke scripties in de exacte wetenschappen. Studeer je dit jaar af en verdient jouw bachelor- of masterproef meer aandacht? Doe mee aan de Vlaamse Scriptieprijs en maak kans op persaandacht en prijzen tot 2.500 euro!

Dit artikel verscheen in de zomereditie van de Vlaamse ScriptieKrant.